アシドーシスへの治療：電気透析で塩素イオン除去

”Stewart　approachを用いれば,大量生理食塩水投与によるアシドーシスは塩素イオンの上昇によりSIDが減少し,アシドーシスを引き起こすことになる。正常な血漿では塩素イオンは常にナトリウムイオンより濃度が低いため,生理食塩水の投与により,塩素イオンはより大きく変化することになる。これがSIDの減少を引き起こす。”
 <参考：https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsicm1994/10/1/10_1_3/_pdf/-char/ja >

重症患者の酸塩基ホメオスタシスは動脈血ガス分析の離床的評価上のcornerstone activityであり、多くは"bicarbonate era"としての解釈を教わってきた。Henderson-Hasselbalch式では重炭酸・二酸化炭素が酸塩基バランスの重大決定因子であった。しかし、高塩素血症の酸塩基バランスの解釈にそれ以上の説明が必要となった。カナダの生理学者Peter Stewartは、新たな説明を行った。

、重炭酸塩が酸塩基の状態の主要な決定要因ではない酸塩基を理解するためのアプローチを説明し、これは “modern” approachと呼ばれているが、Stewartの説明には、質量保存、電解質の解離、 electroneutralityなど、18世紀にまで遡る物理化学の概念が取り入れられ、物理化学的アプローチと呼ぶ方が正確かもしれない。

アシドーシスの状況下で血漿pHを迅速に操作するためのツールは、1)Pco2を低下させるための過呼吸と2)重炭酸ナトリウムの投与の2つしかなかった。新たな試みとして革命的なのかもしれない

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Extracorporeal Chloride Removal by Electrodialysis. A Novel Approach to Correct Acidemia
Alberto Zanella , et al.

 American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine Volume 201, Issue 7
https://doi.org/10.1164/rccm.201903-0538OC       PubMed: 31553891
Received: March 04, 2019 Accepted: September 25, 2019
https://www.atsjournals.org/doi/abs/10.1164/rccm.201903-0538OC?af=R


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新しい酸塩基平衡の考え方

Stewart Approach

岡山大学医歯薬学総合研究科麻酔・蘇生学分野

森松　博史

http://www.okadaimasui.com/jp/wp/wp-content/uploads/2014/10/8c8c9b32116a0b906fa6b8f693028825.pdf

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代謝性アシドーシスおよび呼吸性アシドーシスは、重篤な患者に頻発する病態であり、罹患率および死亡率の増加と関連している。
アシドーシスの治療は、その根本的な原因の改善を主な目的としている。重度の酸血症（血液pH＜7.15）が持続する場合には、血液pHを補正するために炭酸水素ナトリウムが投与されることが多いが、生存率を向上させる効果は、重症患者や敗血症患者の一部でしか観察されていない。 　実際、炭酸水素ナトリウムの静脈内投与は、高ナトリウム血症や高浸透圧症などの副作用を引き起こす可能性がある。また、炭酸水素塩水和物である炭酸水素ナトリウムの静脈内投与は、二酸化炭素の血漿分圧を一過性に上昇させ、逆説的な細胞内アシドーシスを引き起こす可能性がある。

Stewart’s acid-base approachによると、 Strong Ion Difference (SID), i.e., strong  cation  ([Na⁺]+[K⁺]+[Ca²⁺]+[Mg²⁺])とstrong anion ([Cl^-]+[Lac^-])の差が血中pHを決定する三つの独立因子の一つ

炭酸水素ナトリウムを注入すると、血漿中のナトリウム濃度が上昇し、SIDが上昇し、その結果、pHが上昇する。 


慢性呼吸性アシドーシス時に起こる生理的な腎反応を模倣して血漿中の塩化物濃度を低下させることが、実験的なアシドーシス時に血漿中の重炭酸ナトリウム濃度を上昇させて血中pHを正常化する代替的な方法である可能性があると仮説を立てた。



塩化物は細胞外液中で最も代表的な陰イオンであり、塩化物濃度の変動は酸塩基状態に大きく影響する。高濃度または高濃度の塩素血症は、酸塩基異常、特にICUの設定で頻繁に観察される。

注目すべきは、0.9％のNaCl含有溶液の注入は、SIDの低下を介して高塩素酸アシドーシスを誘導することが知られていることである。 一方、ループ利尿薬を投与した場合には、Na+-K+-2Cl-ポンプの阻害により尿中の塩化物が失われるため、次亜塩素酸性アルカローシスを引き起こすことが知られている。

電気透析セルを特徴とし　CRe-EDの最初のin vivoでの応用を報告

 呼吸性アシドーシスの間、電気透析は6時間以内に血漿中の塩化物濃度を26±5mEq/L減少させた（最終pH=7.36±0.04）。 対照動物は呼吸性アシドーシスに対して不完全で遅い代償反応を示した（最終pH=7.29±0.03、p＜0.001）。 代謝性アシドーシスの間、電気透析は4時間以内に血漿中の塩化物濃度を15±3mEq/L減少させた（最終pH=7.34±0.07）。 対照群では効果的な代償反応は起こらなかった（最終pH=7.11±0.08; p＜0.001）。合併症は発生しなかった。

www.DeepL.com/Translator（無料版）で翻訳しました。

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血液ガス分析計算機(Stewart)
https://intensivecarenetwork.com/Calculators/Files/Gazo.html

HAT療法:小児敗血症ショックへのステロイド＋ビタミンC＋チアミン治療

ビタミンCがこの治療法の主役


Hydrocortisone, Ascorbic Acid and Thiamine (HAT Therapy) for the Treatment of Sepsis. Focus on Ascorbic Acid
Nutrients. 2018 Nov; 10(11): 1762.
Published online 2018 Nov 14. doi: 10.3390/nu10111762
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6265973/




Summary of key roles of Vitamin C in sepsis.

• 抗酸化作用：細胞外、細胞内、ミトコンドリアの活性酸素を除去し、ミトコンドリアのタンパク質、酵素、リポタンパク質、細胞膜などの酸化を抑制します。
• 抗炎症作用：NFκB の活性化を抑制し、HMGB1 を減少させ、ヒスタミンを抑制し、NETosis を防ぎ、HIF-1α を不活性化します。
• 微小循環： eNOSの増加、iNOSの減少、タイトジャンクションの維持
• 免疫機能： リンパ球の増殖をサポート、好中球の殺菌作用を増加、化学走性を改善、インターフェロン産生を刺激、T調節細胞(Tregs)を減少させる。
• 抗血栓作用： 血小板の活性化と組織因子の発現を低下させ、トロンボモジュリンを増加させる。
• カテコラミンの合成： エピネフリン、ドーパミン、バソプレシンの合成の補因子として作用します。
• 創傷治癒： プロコラーゲンの水酸化、コラーゲンmRNAの発現増加

ROS = reactive oxygen species; NFκB = nuclear factor κB; HIF-1α = hypoxia-inducible transcription factor-1α; HMGB1 = high mobility group box 1; eNOS endothelial nitric oxide synthetase; iNOS = inducible nitric oxide synthetase; HO-1 = heme oxygenase-1; HIF-1α = hypoxia-inducible transcription factor-1α2. Vitamin C: Dose response and pro-oxidant effect.


Metabolic Resuscitationという言葉まで使われているが・・・確たるエビデンスと言うまでは・・・

Outcomes of Metabolic Resuscitation Using Ascorbic Acid, Thiamine, and Glucocorticoids in the Early Treatment of Sepsis.
https://doi.org/10.1016/j.chest.2020.02.049
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012369220304554


・・・小児での投与スケジュールとその後顧的研究結果の報告

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ヒドロコルチゾン、静脈内アスコルビン酸（ビタミンC）、およびチアミンの併用療法（「HAT療法」）は、主に敗血症性ショックで観察される酸化ストレスを標的とした成人の補助療法として提案されている

カテコールアミンの生産のアスコルビン酸の援助および酸化還元感受性の経路の効果は vasoactive 薬剤（3）への毛管血流そして動脈の応答性を維持することによって微小血管を保護、高用量静注アスコルビン酸とHAT療法の両方とも、成人の敗血症および敗血症性ショック患者において、臓器不全からの早期回復、ショックの早期回復、および死亡率の低下と関連

敗血症性ショックの小児におけるHAT療法の使用プロトコルを開発

ビタミンC静注、その後のヒドロキシコーチゾンとチアミン投与。敗血症は重症患者でアスコルビン酸欠如を着たし、予後低下と関連する。アスコルビン酸の非経口投与は血中濃度細胞内濃度を増加させ、敗血症に伴う病的変化を緩和させ臨床的アウトカム改善効果をもたらすという報告がある。チアミンはエネルギー産生経路のco-factorとして、腎oxalate crystalの産生を防御するため使用。過剰なアスコルビン酸投与に伴うpro-oxidant effect、過剰な鉄吸収作用、血糖介入という落とし穴の回避する必要がある。シュウ酸腎結石、G6PD欠損症、PNH症例ではこの療法は回避する方が無難

Hydrocortisone–Ascorbic Acid–Thiamine Use Associated with Lower Mortality in Pediatric Septic Shock

Eric L. Wald ,et al.

AJRCCM Articles in Press. Published on 09-January-2020 as 10.1164/rccm.201908-1543LE 

https://doi.org/10.1164/rccm.201908-1543LE       PubMed: 31916841

2014年1月から2019年2月までの間に当院の小児集中治療室（PICU）に入院した敗血症性ショック患者を対象に，レトロスペクティブな傾向スコアマッチ型コホート研究を実施した

敗血症性ショック患者は、入院後24時間以内に血管作動性輸液を必要とする感染症が疑われる、または確認された患者と定義した。

 Stress-dose hydrocortisone therapy (“hydrocortisone only”) と HAT therapyは、ベッドサイドの医師の判断で開始された。

HAT療法は2017年5月に初めて使用された；このプロトコールは、IVアスコルビン酸（30mg/kg/日を6時間ごとに4日間、最大1500mg/日）、IVヒドロコルチゾン（50mg/m2/日を6時間ごとに分割）、IVチアミン（4mg/kg/日を4日間、最大200mg/日）から構成される。

患者は、血管作動薬の開始から24時間以内に開始された場合、これらの治療を受けたと考えられた。

2つの傾向スコアマッチ分析を行った。

1）HAT療法を受けた患者と未治療の対照群とのマッチング

2）HAT療法を受けた患者とヒドロコルチゾンのみを受けた患者とのマッチング

主要アウトカムは30日死亡率

対象となった患者は557人で、PICU入院後30日以内に死亡した患者は64人（11.5％）であった。3つの治療群の臨床的特徴を表1に示した。患者はPICU入院から中央値0.5時間（四分位間範囲[IQR]-0.4～6時間）で血管作動性輸液を開始し、HAT療法を受けた患者はPICU入院から中央値12時間（6～19時間）でアスコルビン酸を静脈内投与された。図1Aに見られるように、傾向スコアのマッチングにより、治療群間の標準化された差が減少した。

HAT療法を受けた患者の30日死亡率は、対照群とヒドロコルチゾンのみの患者をマッチさせた場合と比較して有意に低かった（p≦0.03）。血管活性イノトロープの無病日数または無入院日数に差はなかった（表1）。図1Bは、マッチド群のKaplan-Meier生存曲線を示す。時間エポックのあるIPTWを用いた感度解析では、HAT療法を受けた敗血症性ショック患者の30日死亡率は、未治療の対照群（p=0.006）およびヒドロコルチゾンのみの患者（p=0.014）と比較して、再び低かった。Cox回帰分析では、HAT療法は独立して死亡のハザード比の低下と関連していた（0.3；95％信頼区間：0.1-0.9）。

レトロスペクティブな傾向スコアマッチング解析では、HAT療法を受けた敗血症性ショック児は、ヒドロコルチゾンのみを投与された児、またはこれらの併用療法のいずれも受けていない児と比較して、死亡率が減少していた。我々の知る限りでは、本研究は敗血症性ショック児におけるHAT療法の使用に関連した臨床転帰を検討した初めての研究である。これまでに、敗血症性ショック児の3分の1までが難治性ショックで早期に死亡していることが報告されている(11)。我々の結果の説明として考えられるのは、HAT療法が難治性ショックの発生率と期間を減少させ、早期死亡を減少させるということである。これは、生存者の中で初期のショック期が解消されれば、血管活性サポートの必要性が大幅に減少するため、無血管日数の増加を伴わない生存率の改善が観察されたことを説明することができるかもしれません。

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いまさら、ハッとする結果ではない　なんせ　後顧的だから　今後のトライアル必要